Hướng dẫn lắp đặt máy phát áp suất toàn diện — Dây điện, lắp đặt và hiệu chuẩn

Lắp đặt một bộ truyền áp suất Việc đo chính xác là rất quan trọng để đảm bảo các phép đo áp suất, áp suất chênh lệch hoặc mức chất lỏng đáng tin cậy, ổn định và chính xác trong bất kỳ quy trình công nghiệp nào.
Hướng dẫn chi tiết này từ Silver Automation Instruments cung cấp các hướng dẫn từng bước và các phương pháp tốt nhất cho việc lắp đặt điện , lắp đặt cơ khí , bố trí đường dây xung và cấu hình gioăng màng chắn từ xa .

Cho dù bạn đang thiết lập một Bộ truyền áp suất chênh lệch Đối với cảm biến áp suất hoặc cảm biến mức , việc lắp đặt đúng cách đảm bảo độ chính xác đo lường, tuổi thọ thiết bị và hoạt động an toàn trong điều kiện công nghiệp khắc nghiệt.

---

1. Lắp đặt điện và đấu dây cho cảm biến áp suất

Đầu cuối của bộ phát DP

Hệ thống dây điện là nền tảng cho việc truyền tín hiệu ổn định. Dây nguồn và dây tín hiệu dùng chung một ống dẫn , giúp đơn giản hóa việc lắp đặt và giảm thiểu các lỗi đấu dây tiềm ẩn.

Trước tiên, hãy tháo nắp vỏ ở phía khoang đấu dây và kết nối các dây dẫn dương và âm vào các đầu nối tương ứng. Silver Automation Instruments khuyến nghị sử dụng cáp xoắn đôi hoặc cáp chống nhiễu để giảm thiểu nhiễu điện từ (EMI) và đảm bảo độ ổn định tín hiệu, đặc biệt trong môi trường có nhiều nhiễu điện như nhà máy lọc dầu, nhà máy hóa chất hoặc các nhà máy điện.

• Tiết diện dây dẫn được khuyến nghị: 0,5 mm² ≤ S ≤ 2,5 mm²
• Che chắn và nối đất: Luôn luôn nối đất lớp che chắn đúng cách để tránh hiện tượng nhiễu tín hiệu.
• Bảo vệ chống ẩm: Bịt kín mọi lỗ dẫn dây không sử dụng để ngăn ngừa sự tích tụ hơi ẩm bên trong khoang đấu nối.
• Phân tách ống dẫn: Không được luồn cáp tín hiệu trong cùng một ống dẫn với đường dây điện cao thế.

Nếu không thể bịt kín ống dẫn, nó nên hướng xuống dưới ("hướng xuống") để ngăn ngừa sự tích tụ hơi nước bên trong vỏ máy phát.

Việc lắp đặt điện đúng cách đảm bảo đầu ra của bộ truyền áp suất ( 4–20mA Tín hiệu xung, tín hiệu HART/Modbus kỹ thuật số) vẫn ổn định và chính xác trong suốt vòng đời hoạt động của thiết bị.

2. Phương pháp lắp đặt và gắn kết cơ khí

Lắp đặt bộ truyền tín hiệu áp suất chênh lệch (DP) với màng chắn kín.

Các bộ truyền áp suất có thể được lắp đặt trực tiếp trên các điểm lấy mẫu trong quy trình hoặc từ xa bằng cách sử dụng giá đỡ và đường ống dẫn xung . Silver Automation Instruments cung cấp một số cấu hình lắp đặt , bao gồm:

• Giá đỡ ống uốn cong
• Giá đỡ uốn cong gắn bảng điều khiển
• Giá đỡ ống phẳng
• Gắn bảng điều khiển dạng phẳng

Các cấu hình này cho phép lắp đặt linh hoạt tùy thuộc vào bố cục nhà máy và khả năng tiếp cận.

2.1 Mẹo kết nối và lắp đặt

Hầu hết các bộ truyền tín hiệu đều có đầu nối ren ¼ NPT trên mặt bích, và có sẵn các bộ chuyển đổi cho ren côn ½ NPT .
Khi đấu nối các đường ống dẫn xung, hãy siết chặt các bu lông từng bước theo hình chữ thập để tránh biến dạng, sử dụng mô-men xoắn tối đa là 40 N·m .

Các khuyến nghị kỹ thuật chính:

• Giữ cho đường ống dẫn xung ngắn và thẳng nhất có thể.
• Tránh sự thay đổi nhiệt độ đột ngột, rung động hoặc môi trường ăn mòn .
• Lắp đặt viên nang áp suất theo chiều dọc để tránh hiện tượng lệch điểm 0.
• Đối với các bộ truyền áp suất chênh lệch đo đường ống thẳng đứng, hãy bù trừ sự khác biệt về độ cao bằng cách sử dụng chức năng “hiệu chỉnh áp suất bằng không” thông qua màn hình hoặc bộ giao tiếp HART .

Việc lắp đặt đúng cách bộ truyền áp suất và đường ống dẫn tín hiệu ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác và độ lặp lại của phép đo.

3. Lắp đặt đường dây xung và phòng ngừa lỗi

Các đường ống xung truyền áp suất từ ​​các điểm lấy mẫu trong quy trình đến bộ truyền tín hiệu. Thiết kế hoặc lắp đặt đường ống xung không chính xác có thể gây ra hiện tượng trôi lệch phép đo hoặc sai số hệ thống .

Các nguyên nhân thường gặp gây ra sai số đo lường

• Rò rỉ hoặc các khớp nối bị lỏng
• Sự ăn mòn hoặc mài mòn do khí hoặc chất lỏng làm sạch gây ra.
• Bọt khí trong đường ống dẫn chất lỏng hoặc các khối chất lỏng trong đường ống dẫn khí
• Nhiệt độ không đồng đều giữa hai nhánh xung điện
• Độ dốc không chính xác gây ra hiện tượng khí hoặc chất ngưng tụ bị kẹt lại.

Các biện pháp tốt nhất để giảm thiểu lỗi

• Giữ cho đường ống dẫn xung ngắn và có chiều dài bằng nhau .
• Đối với hệ thống chất lỏng , hãy đặt đường ống dẫn xung dốc lên trên (≥1/12) từ bộ truyền tín hiệu đến bộ xử lý.
• Đối với dịch vụ khí đốt , hãy làm dốc đường ống xuống (≥1/12) từ bộ phát đến bộ xử lý.
• Xả khí từ các nhánh chất lỏng và xả nước ngưng tụ từ các nhánh khí.
• Sử dụng ống có đường kính lớn để tránh tổn thất do ma sát và tắc nghẽn.
• Khi súc rửa, hãy nối các đường ống súc rửa gần các vòi lấy mẫu và súc rửa qua các đường ống có chiều dài bằng nhau — tuyệt đối không được súc rửa qua bộ truyền tín hiệu .
• Duy trì nhiệt độ tương đương cho cả hai đường ống dẫn xung để tránh sự khác biệt về mật độ.

Những hướng dẫn này rất cần thiết để đo áp suất chênh lệch một cách đáng tin cậy và đảm bảo sự ổn định lâu dài của bộ truyền tín hiệu.

4. Hướng dẫn lắp đặt màng chắn từ xa

Trong các ứng dụng liên quan đến môi trường có độ nhớt cao , nhiệt độ cao hoặc ăn mòn , Bộ truyền tín hiệu màng chắn từ xa Chúng được sử dụng để cách ly phần tử cảm biến khỏi chất lỏng trong quá trình.

Các phương pháp lắp đặt tốt nhất

• Giữ cho các mao mạch càng ngắn càng tốt để giảm thời gian phản ứng.
• Tránh ánh nắng trực tiếp hoặc nguồn nhiệt để ngăn ngừa hiện tượng biến đổi màu sắc do nhiệt độ gây ra.
• Khi sử dụng gioăng kép điều chỉnh từ xa, hãy đảm bảo cả hai mao mạch có chiều dài bằng nhau .
• Lắp đặt bộ truyền tín hiệu với một màng chắn ở ngang hoặc thấp hơn mức kết nối quy trình.
• Đối với hai gioăng cách ly từ xa, hãy lắp đặt bộ phát tín hiệu ở giữa hoặc hơi phía dưới cả hai gioăng.

Lắp đặt bộ truyền áp suất màng chắn từ xa

Việc bố trí đường ống mao dẫn chính xác và chiều dài đoạn bịt kín bằng nhau đảm bảo các chỉ số ổn định và phép đo áp suất hoặc mức chính xác trong các lò phản ứng, bể chứa và đường ống.

5. Đo lưu lượng chất lỏng, khí và hơi nước

Các loại vật liệu khác nhau đòi hỏi hướng lắp đặt cụ thể để đảm bảo độ chính xác và tránh tình trạng kẹt pha.

5.1 Đo lưu lượng chất lỏng

Đo lưu lượng chất lỏng

• Đặt các vòi nước ở bên cạnh đường ống để ngăn ngừa sự tích tụ cặn bẩn.
• Lắp đặt bộ phát tín hiệu bên cạnh hoặc bên dưới các vòi để khí có thể thoát ra vào quy trình.
• Giữ van xả/thông hơi hướng lên trên để khí có thể thoát ra ngoài.

5.2 Đo lưu lượng khí

• Lắp đặt vòi lấy nước ở phía trên hoặc bên cạnh đường ống.
• Lắp đặt bộ phát tín hiệu phía trên các vòi để chất lỏng có thể chảy ngược trở lại đường ống.

5.3 Đo lưu lượng hơi nước

• Lắp đặt các vòi lấy mẫu ở bên cạnh đường ống và gắn bộ phát tín hiệu bên dưới các vòi này để giữ cho các đường ống dẫn tín hiệu luôn đầy nước ngưng tụ.
• Đối với hơi nước trên 250°F (121°C) , hãy đổ đầy nước vào các đường ống dẫn xung để bảo vệ cảm biến và duy trì độ chính xác của phép đo.
• Đảm bảo nhiệt độ quá trình không vượt quá giới hạn định mức của bộ truyền tín hiệu.

Các hướng dẫn này đảm bảo kết quả đo lưu lượng chính xác trong các môi trường và điều kiện hoạt động khác nhau.

6. Đo mức chất lỏng bằng cảm biến áp suất

Các bộ truyền áp suất cũng có thể được sử dụng để đo mực chất lỏng trong các bình chứa hở hoặc kín bằng cách phát hiện áp suất thủy tĩnh của cột chất lỏng.

6.1 Các thùng chứa hở

Nối đầu áp suất cao của bộ phát với van dưới cùng, còn đầu áp suất thấp được xả ra ngoài khí quyển.
Nếu bộ phát và vòi nước nằm trên cùng một mặt phẳng:

Bộ phát có cùng mức với vòi

Px=x×ρ×g

trong đó x = chiều cao chất lỏng (m), ρ = mật độ chất lỏng (kg/m³), g = 9,80665 m/s².

Ví dụ: Với x = 6,5 m và ρ = 1000 kg/m³ ,
Phạm vi áp suất = 0 ~ 63,7 kPa.

Nếu bộ phát cao hơn hoặc thấp hơn vòi, cần phải thêm các số hạng bổ sung (±hρ₀g) để hiệu chỉnh sự khác biệt về chiều cao và mật độ chất lỏng (ρ₀).

Bộ phát có mức cao hơn Tap

Bộ phát có mức thấp hơn Tap

Trong các bể chứa kín, bộ truyền tín hiệu phải bù trừ áp suất hơi hoặc khí phía trên chất lỏng.
Có hai phương pháp chính được sử dụng:

• Điều kiện đường ống khô: Khí phía trên chất lỏng không ngưng tụ; phía áp suất thấp vẫn trống.
• Tình trạng chân đế ướt: Cả hai bên đều được đổ đầy chất lỏng bằng hệ thống gioăng kép kín từ xa để ngăn ngừa hiện tượng ngưng tụ.

Ví dụ tính toán (chân ướt):

Phạm vi = g ( yρ − hρ 0 ) g [( x + y ) ρ − hρ 0 ]

Điều này đảm bảo áp suất chênh lệch chỉ phản ánh mực chất lỏng thực tế, chứ không phải sự thay đổi áp suất trong bình chứa.

⚠️ Lưu ý: Môi chất trong quá trình không được đóng băng, nếu không có thể làm hỏng màng cách ly hoặc mô-đun truyền tín hiệu.

Lắp đặt máy phát và máy phát DP

7. Các yếu tố về môi trường và an toàn

• Tránh lắp đặt bộ phát tín hiệu ở những khu vực có rung động mạnh , thay đổi nhiệt độ đột ngột hoặc ánh nắng trực tiếp .
• Sử dụng áo gia nhiệt cho các loại dầu có độ nhớt cao hoặc dầu đặc.
• Đối với các mẫu chống cháy nổ, hãy đảm bảo tuân thủ chứng nhận khu vực nguy hiểm (ATEX / Exd) .
• Luôn xả hết áp suất và thông hơi đường ống trước khi bảo trì hoặc hiệu chuẩn.

Tuân thủ các khuyến nghị về an toàn và môi trường này sẽ đảm bảo độ tin cậy lâu dài và tuân thủ các tiêu chuẩn công nghiệp.

Việc bảo trì phòng ngừa và kiểm tra lắp đặt đúng cách có thể loại bỏ hầu hết các sự cố gặp phải trong quá trình vận hành thực tế.

9. Tại sao nên chọn thiết bị tự động hóa Silver?

Silver Automation Instruments là nhà sản xuất thiết bị đo áp suất đáng tin cậy tại Trung Quốc , phục vụ khách hàng toàn cầu trong nhiều ngành công nghiệp như dầu khí, sản xuất điện, xử lý nước và chế biến hóa chất.

Chúng tôi cung cấp:

• Bộ truyền áp suất chênh lệch, áp suất tương đối và áp suất tuyệt đối
• Các mẫu có gioăng màng ngăn từ xa , đầu ra HART/Modbus và vỏ chống cháy nổ.
• Hiệu chuẩn tại nhà máy và tuân thủ đầy đủ tiêu chuẩn ISO 9001.
• Các kết nối và vật liệu quy trình tùy chỉnh cho các ứng dụng ăn mòn.

Hãy truy cập trang web của chúng tôi www.silverinstruments.com Hãy khám phá toàn bộ các loại thiết bị tự động hóa công nghiệp của chúng tôi, bao gồm đồng hồ đo lưu lượng khối Coriolis , đồng hồ đo lưu lượng từ tính và đồng hồ đo lưu lượng thể tích dương .

Phần kết luận

Việc lắp đặt và đấu dây đúng cách cho bộ truyền áp suất là rất quan trọng để thu được dữ liệu quy trình chính xác và duy trì hiệu quả hoạt động của nhà máy.
Bằng cách tuân theo các khuyến nghị về điện, cơ khí và hiệu chuẩn do Silver Automation Instruments cung cấp, bạn có thể đảm bảo bộ truyền tín hiệu của mình hoạt động đáng tin cậy trong mọi điều kiện — cho dù đo lưu lượng hơi nước , mức chất lỏng trong bể chứa hay áp suất quy trình .

Với sự chú trọng tỉ mỉ đến từng chi tiết như định tuyến đường dây xung , vị trí mao dẫn và bảo vệ môi trường , bộ phát tín hiệu của bạn sẽ mang lại nhiều năm hoạt động chính xác và không cần bảo trì.

Câu hỏi thường gặp: Lắp đặt, đấu dây và hiệu chuẩn cảm biến áp suất

1) Tôi nên sử dụng loại cáp nào cho bộ truyền tín hiệu áp suất 4–20 mA/HART?

Sử dụng cáp xoắn đôi có vỏ bọc chống nhiễu (0,5–2,5 mm²). Nối đất lớp vỏ bọc chỉ ở một đầu (thường là phòng điều khiển) để giảm vòng nối đất và nhiễu điện từ.

2) Tôi có thể luồn dây cáp tín hiệu máy phát trong cùng một ống dẫn với đường dây điện không?

Không. Hãy luồn dây tín hiệu mức thấp vào một ống dẫn riêng biệt. Nếu không thể bịt kín miệng ống dẫn, hãy hướng nó xuống dưới để ngăn hơi ẩm xâm nhập.

3) Làm thế nào để ngăn ngừa hơi ẩm gây ra hiện tượng trôi tín hiệu hoặc tín hiệu chập chờn?

Bịt kín các đường dẫn không sử dụng, sử dụng đầu nối cáp phù hợp, thêm vòng chắn nước và cân nhắc sử dụng gói hút ẩm ở những khu vực ẩm ướt. Kiểm tra định kỳ xem có hiện tượng ngưng tụ hơi nước hay không.

4) Hướng lắp đặt và bố trí thẳng nào giúp giảm thiểu hiện tượng lệch điểm 0?

Nếu có thể, hãy lắp đặt viên nang theo chiều dọc. Đối với các ứng dụng DP, hãy giữ cho các đường ống dẫn xung ngắn, có chiều dài bằng nhau và có độ dốc chính xác (chất lỏng: hướng lên phía quy trình; khí: hướng xuống phía quy trình).

5) Khi nào tôi nên chọn chân tiếp xúc ướt hay chân tiếp xúc khô cho các bình kín?

Chân khô: Khoang chứa hơi nước không ngưng tụ (luôn khô ráo).
Ống ướt: Hơi nước ngưng tụ hoặc nhiệt độ thay đổi; hãy đổ đầy cả hai ống (hoặc sử dụng gioăng kín kép từ xa) để giữ mật độ ổn định và tránh sai lệch mức.

6) Tôi nên chọn kích thước ống mao dẫn như thế nào cho các màng chắn kín từ xa?

Giữ cho chúng càng ngắn càng tốt, được bảo vệ khỏi nhiệt/ánh nắng mặt trời và có chiều dài bằng nhau để tạo thành hai lớp bịt kín. Các mao mạch ngắn hơn và bằng nhau giúp cải thiện khả năng phản hồi và giảm sự thay đổi do nhiệt độ gây ra.

7) Tôi nên dùng mô-men xoắn bao nhiêu cho các mối nối và mặt bích của quy trình?

Siết chặt các bu lông từ từ theo kiểu chéo; mô-men xoắn tối đa điển hình là 40 N·m đối với các cụm chi tiết được liệt kê (hãy kiểm tra với kiểu máy và vật liệu gioăng cụ thể của bạn).

8) Làm thế nào để hiệu chỉnh về 0 và phạm vi cho bộ phát DP sau khi lắp đặt?

Tách biệt quy trình, cân bằng áp suất hai phía (mở van cân bằng), thực hiện hiệu chỉnh về 0 từ màn hình hoặc bộ giao tiếp HART/Field, sau đó cấp một áp suất xác định (bơm tay hoặc trọng lượng tịnh) để thiết lập phạm vi đo.

9) Những nguyên nhân phổ biến gây ra kết quả đo không ổn định là gì và làm thế nào để khắc phục chúng?

Không khí trong các đường ống dẫn chất lỏng, các cục chất lỏng trong các đường ống dẫn khí, các khớp nối lỏng lẻo, khả năng che chắn/nối đất kém và sự chênh lệch nhiệt độ giữa các đường ống dẫn xung. Thông hơi/xả các đường ống, siết chặt các khớp nối và cân bằng chiều dài và nhiệt độ của các đường ống.

10) Tôi nên lắp đặt các vòi đo lưu lượng chất lỏng, khí và hơi nước như thế nào?

Chất lỏng: vòi ở bên hông; bộ truyền tín hiệu ở/dưới vòi để khí thoát ra quy trình.
Khí gas: vòi ở phía trên/bên cạnh; bộ phận truyền tín hiệu phía trên vòi để chất lỏng chảy ngược trở lại.
Hơi nước: vòi ở bên hông; bộ phát nằm bên dưới vòi; đổ đầy nước ở nhiệt độ trên 121 °C vào các ống để bảo vệ cảm biến.

11) Những điểm an toàn và chứng nhận nào quan trọng trong các khu vực nguy hiểm?

Sử dụng các thiết bị phát tín hiệu đã được phê duyệt phù hợp (ví dụ: ATEX (IECEx Ex d/Ex ia). Đảm bảo các rào chắn, nối đất và lắp đặt đúng cách theo phân loại khu vực và quy định địa phương.

12) Làm thế nào để tính toán phạm vi đo mức trong các bể chứa hở?

Phạm vi ≈ ρ·g·H (ví dụ: 1000 kg/m³ × 9,80665 m/s² × chiều cao). Nếu bộ truyền tín hiệu không ở cùng độ cao với vòi đáy, hãy tính đến các hiệu chỉnh áp suất do chênh lệch độ cao và lượng chất lỏng cần dùng.

13) Tại sao thời gian phản hồi của tôi lại chậm trên hệ thống niêm phong từ xa?

Chiều dài mao dẫn quá mức, đường kính nhỏ hoặc chênh lệch nhiệt độ làm tăng độ nhớt của chất lỏng và thời gian phản hồi. Cần rút ngắn/cân bằng chiều dài mao dẫn và cách nhiệt khỏi nguồn nhiệt.

14) Máy đo áp suất cần được hiệu chuẩn bao lâu một lần?

Thông thường, thời gian hiệu chuẩn tại nhà máy là 6-12 tháng. Nên hiệu chuẩn sớm hơn sau lần khởi động đầu tiên, sau khi bảo trì hoặc khi điều kiện quy trình hoặc môi trường thay đổi đáng kể.

15) Cách tốt nhất để làm sạch các đường dẫn xung mà không làm hỏng bộ phát là gì?

Đưa chất làm sạch vào gần các vòi lấy mẫu và làm sạch qua ống có chiều dài tương đương trở lại quy trình hoặc đường thoát an toàn—tuyệt đối không được làm sạch qua thân bộ truyền tín hiệu.